1. MEMBRAN FISIOLOGI
SARAF OTOT
TRANSPOR ION DAN
MOLEKUL MELALUI
MEMBRAN SEL

2. 1. Sawar lipid dan protein transpor
pada membran sel.
 Membran sel hampir seluruhnya terdiri
dari lapisan lipid ganda dan banyak sekali
molekul protein yang melayang-layang
dalam lipid.
 Lapisan lipid ini sukar sekali dilalui oleh
cairan ekstraselular, cairan intraselular,
sehingga lapisan lipid ganda ini dapat
berfungsi sebagai sawar.
 Sebaliknya molekul protein mempunyai
sifat yang berbeda.

3. Sebagian besar protein yang menembus
merupakan “protein transport”. Beberapa
protein mempunyai ruang licin yang
dapat dilalui oleh molekul dan
memungkinkan ion-ion atau molekul-
molekul tertentu bergerak bebas; protein
ini disebut “protein kanal”. Protein yang
berikatan dengan zat-zat yang akan
ditranspot disebut “protein pembawa”.
 Transpor melalui membran sel dapat
terjadi secara (difusi atau juga disebut
transpor pasif).

4. Difusi berarti gerakan acak molekul zat,
molekul demi molekul melalui ruang
intermolekuler pada membran ataupun
melalui kombinasi dengan protein pembawa.
Energi yang menyebabkan difusi adalah
energi gerak protein normal dari molekul.
2. Transpor Aktif
Gerakan ion atau zat lainnya melintasi
membran dengan berkombinasi dengan
protein pembawa tetapi selain itu melawan
gradien energi yaitu dari tempat yang
berkonsentrasi rendah ke tempat yang
berkonsentrasi tinggi.

5. DIFUSI
Semua molekul dan ion dalam cairan tubuh,
termasuk molekul air dan zat-zat terlarut,
berada dalam gerakan konstan. Gerakan ini
disebut panas dan gerakan ini tidak akan
berhenti kecuali pada suhu nol absolut.
Gerakan molekul terus menerus diantara
molekul yang satu dengan yang lainnya
dalam cairan maupun gas disebut difusi .
 Difusi melalui membran sel
Difusi melalui membran sel dibagi 2:

6. 1. Difusi Sederhana
Gerakan kinetik molekular dari
molekul atau ion melalui celah
membran. Difusi ini dapat terjadi
melalui membran sel dengan 2 cara :
(A). Melalui celah dari lipid ganda,
khususnya jika bahan yang
berdifusi terlarut lipid.
(B). Melalui saluran licin pada
beberapa protein transport.
2. Difusi Dipermudah
Membutuhkan interaksi antara molekul
ataupun ion dengan protein pembawa.

7.  Difusi zat terlarut–lipid melalui
lapisan lipid ganda.
salah satu faktor paling penting
menentukan kecepatan suatu zat melalui
lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid
dari zat tersebut. Sebagai contoh
kelarutan oksigen, nitrogen,
karbondioksida dan alkohol dalam lipid
adalah sangat tinggi.

8. Difusi melalui saluran protein
“gerbang” salurannya .
Saluran protein diyakini merupakan suatu
jalan yang menembus sela-sela protein.
Saluran protein dibedakan oleh dua
sifat khas:
1. Saluran yang secara selektif bersifat
permeabel terhadap zat tertentu.
Sebagian besar saluran protein sangat
selektif untuk melakukan transport. Ini
dikarenakan ciri khas saluran itu
seperti diameternya, bentuknya dan
jenis muatan listriknya.

9. Misalnya “Saluran Natrium”, hanya
berukuran 0,3 x 0,5 nanometer dan
saluran ini mempunyai muatan negatif
yang kuat. Saluran lain adalah “Saluran
Kalium” dimana saluran ini memiliki
diameter 0,3 x 0,3 nanometer dan
tidak mengandung muatan negatif.
2. Banyak saluran ini dapat dibuka dan
ditutup oleh “gerbang”.
Adanya gerbang pada saluran protein
mempunyai maksud untuk mengatur
permeabilitas saluran.

10. Pembukaan dan penutupan gerbang
dilakukan dengan 2 cara :
(A). Pengaturan Voltase Gerbang
Dalam hal ini, penyesuaian bentuk
molekular pada gerbang akan
memberikan respon potensial listrik.
Misalnya pada saat terdapat muatan
negatif kuat didalam membran sel,
gerbang natrium akan tertutup.
Tetapi bila bagian dalam membran
kehilangan muatan negatifnya, gerbang ini
akan terbuka secara tiba-tiba.

11. Sehingga sejumlah besar ion natrium
mangalir masuk. Demikian juga
gerbang yang berada dalam saluran
kalium, juga akan membuka bila bagian
dalam membran sel bermuatan positif,
tetapi respon ini jauh lebih lambat dari
pada respon gerbang natrium.
(B). Gerbang Kimiawi
Beberapa gerbang saluran protein akan
terbuka karena pengikatan molekul lain
dengan protein,

12. Hal ini menyababkan perubahan
pada molekul protein yang sesuai
sehingga gerbang akan terbuka atau
tertutup.
Misalnya efek asetilkolin yang akan
membuka gerbang saluran asetilkolin.
Gerbang ini sangat penting untuk
penghantar sinyal dari satu sel saraf ke
sel saraf lainnya dan dari sel saraf ke
sel otot.
Difusi yang Dipermudah
Difusi yang dipermudah disebut juga
difusi diperantarai pembawa.

13. Difusi sederhana
V Maks
Difusi dipermudah
Konsentrasi bahan

14. Gambar diatas memperlihatkan
kecepatan difusi sederhana meningkat
sebanding dengan peningkatan
konsentrasi bahan. Sedangkan difusi
dipermudah mendekati kecepatan
maksimum. Hal ini disebabkan kecepatan
molekul pembawa untuk berubah bentuk
berbatas zat-zat penting yang melintasi
membran sel melalui proses difusi yang
dipermudah ialah glukosa dan sebagian
asam amino.

15.  Faktor-faktor yang mempengaruhi
kecepatan akhir difusi:
1. Pengaruh permeabilitas membran
terhadap kecepatan difusi.
Berbagai faktor yang mempengaruhi
permeabilitas membran sel adalah :
A. Ketebalan membran – semakin tebal
semakin rendah kecepatan difusi.
B. Kelarutan lipid – Semakin mudah zat
larut dalam lipid semakin cepat
difusinya.
C. Jumlah saluran protein yang dilewati
oleh zat.

16. D. Suhu – semakin tinggi suhu
semakin meningkat difusi.
E. Berat molekul dari zat yang
berdifusi.
2. Pengaruh perbedaan konsentrasi
terhadap difusi melalui membran
Kecepatan difusi kebagian dalam
sebanding dengan konsentrasi bagian
luar. Demikian pula sebaliknya. Oleh
karena itu, kecepatan difusi netto
kedalam sel sebanding dengan
konsentrasi pada sisi luar dikurangi
konsentrasi pada sisi dalam atau:

17. DIFUSI NETTO α D (Co – Ci)
Dimana Co : konsentrasi pada sisi luar
Ci : Konsentrasi pada sisi dalam
D : Merupakan koefesien difusi
membran sel untuk zat.
3. Pengaruh potensial listrik terhadap
difusi ion
Konsentrasi ion negatif pada kedua
sisi membran adalah sama tapi ion
positif telah terpasang pada sisi kanan
membran dan muatan negatif
pada sisi kiri membran.

18. 4. Pengaruh perbedaan tekanan
Tekanan berarti, penjumlahan semua
gaya dari berbagai molekul yang
menumbuk satu satuan luas pada
waktu tertentu akibat peningkatan
tekanan mengakibatkan pergerakan
netto molekul dari sisi bertekanan
tinggi kearah yang tekanan rendah.

19.  Osmosis yang secara selektif melintasi
membran permeabel
- Difusi netto air
Sejauh ini substansi yang paling banyak
berdifusi melalui membran adalah air.
Jumlah air yang berdifusi pada masing-
masing arah melalui membran sel darah
merah perdetik sebanyak kira-kira 100x
volume sel itu sendiri. Secara normal,
jumlah yang berdifusi dua arah begitu
tepat dan berimbang sehingga
sedikitpun tidak terjadi gerakan netto
air.

20. Pada keadaan tertentu dimana terjadi
perbedaan kosentrasi air sehingga
terjadi pergerakan net air melintasi
membran mengakibatkan sel membesar
ataupun mengecil. Pergerakan net air
ini disebut “osmosis”.
- Tekanan osmotik
Besarnya tekanan yang secara pasti
diperlukan untuk menghentikan
osmosis disebut tekanan osmotik.
Tekanan osmotik yang dihasilkan oleh
pertikel dalam larutan,

21. ditentukan oleh jumlah partikel perunit
volume cairan dan bukan masa partikel.
- “Osmolitas” – osmol
Untuk menyatakan konsentrasi dalam
hal ini jumlah partikel, digunakan
satuan yang disebut osmol. Satuan
osmol adalah 1 gram berat molekul
untuk zat terlarut yang tidak terurai.

22. Jadi 180 gram glukosa yang merupakan
berat 1 gram molekul glukosa sama
dengan 1 osmol glukosa karena molekul
glukosa tidak terurai. Sebaliknya jika zat
terlarut terurai menjadi dua ion, 1 gram
berat molekul zat terlarut setara dengan
dua osmol.
- Hubungan osmolalitas dengan
tekanan osmotik
pada suhu tubuh normal 37°C ;
konsentrasi 1 osmol perliter akan
menimbulkan tekanan osmotik dalam
larutan sebesar 19.300 mmHg

23.  Transpor aktif
Transpor aktif terbagi menjadi dua:
I. Transpor aktif primer
Energi secara langsung bersal dari
pemecahan adenosin trifosfat. Zat-zat
yang ditranspor oleh transpor aktif
primer antara lain adalah natrium,
kalium, kalsium, hidrogen, klorida, dan
beberapa ion lainnya. Akan tetapi tidak
semua ion ini ditranspor melalui
membran dari semua sel dan beberapa
pompa akan berfungsi pada membran
intra selular dan bukan pada
membran permukaan sel.

24. Salah satu mekanisme transpor aktif
adalah pompa natrium dan kalium
(Na+αK+), yaitu suatu proses transpor
yang memompa ion natrium keluar melalui
membran sel.

25. Transpor aktif primer untuk ion hidrogen.
Ada 2 tempat dimana transpor aktif ion
hidrogen berarti penting :
1. Dalam kelenjar gastrik pada lambung.
Pada kelenjar gastrik sel parietal yang
terletak dilapisan dalam memiliki
mekanisme aktif primer yang paling kuat
untuk proses transpor ion hidrogen,
ini adalah dasar dari proses sekresi asam
hidroklorida dalam sekresi pencernaan
lambung.

26. 2. Bagian akhir tubulus distal dan duktus
koligentes kortikalis pada ginjal.
Dalam hal ini , sejumlah besar ion
hidrogen akan disekresi kedalam
tubulus untuk dikeluarkan dari tubuh.

27. II. Transpor Aktif Sekunder – ko –
Transpor α transpor imbangan
Bila ion natrium ditranspor keluar
dari sel maka peningkatan
konsentrasi natrium diluar sel,
sehingga ion natrium berdifusi lagi
kedalam sel. Pada kondisi yang sesuai
energi difusi dari natrium dapat
menarik zat lain untuk bersama
natrium melalui membran sel.
Fenomena ini disebut “ko-transpor”,
ini adalah suatu bentuk transpor aktif
sekunder.

28. Mekanisme ko-transpor yang penting lain-
lainnya :
(1). Mekanisme ko-transpor satu natrium –
kalium - dua klorida.
(2). Ko transpor kalium – klorida
Dua mekanisme transpor imbangan yang
khususnya penting adalah transpor
imbangan natrium – kalsium dan transpor
imbangan natrium – hidrogen. Transpor
imbangan kalsium terjadi hampir diseluruh
membran sel, dengan ion natrium bergerak
kedalam dan ion kalsium keluar.

29.  Transpor aktif melalui lembaran selular
Transpor jenis ini terjadi melalui epitel
usus, epitel tubul ginjal, epitel semua
kelenjar eksokrin, epitel kandung
empedu, membran pleksuskoroideus otak.
Mekanisme pasar untuk transpor melalui
lembar selular ialah :
(1). Menyediakan transpor aktif melalui
membran sel pada salah satu sisi sel,
kemudian,
(2). Menyediakan difusi sederhana atau
difusi yang dipermudah melalui
membran pada sisi yang berlawanan
pada sel.